尤新：木糖醇功能及其食品应用

尤新：木糖醇功能及其食品应用

2008/3/31/13:33 来源：慧聪食品工业网作者：尤新

摘要：木糖醇是五元醇，广泛存在于自然界的果蔬中，但含量甚少。在人体中木糖醇是糖类代谢的正常中间体。我国是国际上较早地研发了结晶木糖醇的国家。由于它和一般糖醇结构不同，因而比六元醇有更优越的生理功能，在无糖食品及医药、日化等行业有广泛用途。本文具体介绍了木糖醇在防龋齿、不增加血糖值、改善肝功能、促进双岐杆菌增殖等方面的功能及在食品工业的应用情况。

一.木糖醇是自然界广泛存在的天然物质

木糖醇和通常的山梨醇、麦芽糖醇六元醇不同，它只有五个碳原子，五个羟基，所以是五元醇。分子式C5H12O5，分子量152.15，其结构式是：

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木糖醇是广泛存在于自然界果蔬中的天然物。但含量较低，例举如下：

品种每100g干物质中mg数

香蕉21

草莓362

菠萝21

青梅935

苣菜258

胡萝卜86.5

洋葱89

莴苣131

菠菜107

白蘑茹128

韭菜53

由于自然界存在的木糖含量太低，因此国内外商品木糖醇的生产方法，均是采用含木聚糖的植物原料，如玉米芯、甘蔗渣、桦木等，经水解、氢化获得的结晶木糖醇，其化学结构和自然界完全相同，堪称天然安全的功能性食品配料。国际上欧、美、日等几十个国家，均批准木糖醇为安全的食品添加剂。

二.木糖醇是人体糖类代谢的正常中间体

应该指出,在人体的血液中，即使不摄入外来的木糖醇，也存在着0.03-0.06mg/100mg的木糖醇。糖代谢过程是人体获得能量的重要来源,一般由葡萄糖经由6-磷酸葡萄糖、6-磷酸果糖、1,6-二磷酸果糖、磷酸丙糖、磷酸烯醇式丙酮酸、丙酮酸而进入三羧循环，最终转化成二氧化碳和水。这是糖代谢的正常途径。还有一条磷酸-戊糖侧路，由6-磷酸葡萄糖,通过6-磷酸葡萄糖酸酯,转化成5-磷酸核酮糖,由此得到磷酸核糖和核酸。这些均为人们熟知。此外还有一条葡萄糖醛酸-木酮糖侧路,这到1953年才被horowitz首次确定。它是由六个碳的葡萄糖醛酸,经由L-木酮糖、木糖醇、D-木酮糖、5-磷酸木酮糖和磷酸-戊糖侧路相联系。因而确认木糖醇是人体糖类代谢的正常中间体。一个正常健康的人,即使不摄入任何一点含木糖醇的食品,在其血液中也含有0.03-0.06mg/100ml的木糖醇。每个人的肝脏,每天能合成木糖醇5-15g。用示踪原与子法浏测定，人体中木糖醇来源自葡萄糖醛酸脱羧形成。生成的木糖醇进一步代谢时,和磷酸-戊糖侧路及正常糖类代谢途径相连接。据国外试验报导指出：人体肝脏代谢木糖醇的能力达0.37-0.5g/h/kgbw。服用木糖醇后,12小时内,有50-60%转化成CO2,从肺部呼出体外；在尿及粪便中排出2-10%；有20-30%转化成肝糖或其他中间体储存于细胞中。由于木糖醇代谢不同于一般糖类,不需要胰岛素促进,能直接透过细胞膜,成为组织的营养,而且还能微量促进胰岛素的分泌。所以木糖醇成为糖尿病人理想的食糖替代品。木糖醇虽然进入人体在肠部吸收缓慢，但一旦进入血液和细胞后，代谢速度相当快,每小时每公斤体重达0.7g。每克木糖醇全部代谢产生4.06卡热量。

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三.木糖醇在我国的生产发展

我国在上世纪五十年代末，由于油脂供应不足，导致甘油供不应求，轻工业部决定学习苏联经验，开展农业植物废料提取代甘油～木糖醇的研究。1962年在轻工部发酵研究所水解研究室，建立了木糖醇试验组，1965～1967年作为军民两用攻关课题，由国家科委投资，在吉林市第一化工厂，完成了从玉米芯到结晶木糖醇全流程中间试验，并通过了鉴定。七十年代初河北保定化工二厂，建成了年产300吨结晶木糖醇的生产车间。1975～1976年，在轻工业部组织下，由轻工业部食品发酵工业科学研究所水解室和广东南海糖厂、福建漳州糖厂、保定化工二厂合作进行了蔗渣水解制木糖和木糖醇的工业试验，获得了国家科学大会奖。1979年在此基础上于漳州糖厂建成了年产500吨结晶木糖车间。1979-1981年在浙江开化建成了以玉米芯为原料的结晶木糖醇厂。至今主要有保定宝硕、禹城福田、开化华康、汤阴豫鑫等，年产五千到1万吨的骨干企业。木糖和木糖醇生产能力已超过10万吨。目前产品大部分出口。国内结晶木糖醇用于糖尿病人的辅助治疗及各种食品的食糖替代品。液体木糖醇主要用于食品配料以及牙膏、卷烟、油漆代甘油。

四.木糖醇的主要功能

木糖醇是所有食用糖醇中，生理活性最好的品种。不论它在防龋齿、不增加血糖值，作为糖尿病人食品方面，显示了木糖醇比山梨醇、麦芽糖醇、甘露醇等六碳醇，具有特别的优越性，

（一）.糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂

木糖醇作为一种功能性甜味剂，能参与人体代谢，进入血液后，不需胰岛素能透入细胞，而且代谢速度快，不会引起血糖值升高。适合于糖尿病人食用的营养性食糖替代品。因为木糖醇代谢产生的能量和葡萄糖相同，而且和蔗糖有相同的甜度。根据我国复兴医院临床试验，糖尿病人每天服用30-50g，连续服用3-6月，结果是体力恢复100%，按血糖值测定，降糖有效率达80%，说明有轻微降低血糖值的效果，所以我们把木糖醇视为糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。2002年，国家药品监督管理局，将木糖醇批准为（WS1-XG-2002）糖尿病人的辅助治疗剂。

（二）木糖醇的防龋特性

糖是广大群众喜爱的一种有营养的甜食品，但是，吃糖太多产生龋齿。城市儿童踽齿率达70%以上。多年来，很多科学工作者一直在寻求新的食糖代用品，以便使健康者吃了不龋齿。比较全面和长期的通过人作试验，是芬兰、图尔库(Turku)大学牙科研究所，他们从1973年到1975年前后共进行了两年饮食试验及一年的口香糖试验。饮食试验有125人参加，分成三个组，分别食用普通食糖(蔗糖)、果糖、木糖醇制成的各种甜食品，包括烘烤食品，罐头、蜜饯、鲜汁、饮料、糖果等。125人中，用普通食糖饮食者35人，用果糖代替食糖者38人，用木糖醇完全代替食糖者52人。所有参加试验者均有不同程度的龋齿现象。经过二年的结果，令人信服的证明，木糖醇能比蔗糖减少龋齿发生率90％，果糖能比蔗糖减少30％，两年中，按人口计算，新的龋齿数字为：糖组7.2，果糖组3.8，木糖醇组0.0。在上述试验结果的基础上，图尔库大学又进行了用口香糖对蛀牙的对照试验，参加试验的全是牙科的学生，在一年内，仍按他们的牙齿卫生和饮食习惯，每天平均增加4～5块口香糖，第一组50人吃含普通食糖的口香糖，第二组吃含木糖醇的口香糖。经过一年试验结果，吃普通食糖做口香糖的那一组，出现2.9个新的龋齿，而吃木糖醇口香糖的那一组，几乎没有新的龋齿，虽然平时也吃含糖的食物。试验表明，木糖醇所以有防龋功能，是由于木糖醇不被产生龋齿的细菌所利用；木糖醇在口腔中不产生酸，而是在口腔中转成中性，防止了牙齿被酸蚀。我国自七十年代开始，先后在北京、淅江开化有关小学，开展了木糖醇防龋齿试验，取得了良好的结果。特别是开化是在237名小学生和89名幼儿中进行口服试验，时间分别为一年和八个月。观察结果为：小学生恒牙新龋齿发生率仅9.09%而对照组为41.67%。幼儿乳牙试验亦有效，但不如恒牙明显。